Ciclo Catalítico da Destruição da Camada de Ozônio

Por André Luis Silva da Silva
Todo fenômeno químico ou físico motivado por um catalisador, substância que interage com reagentes e produtos mas não é consumida no processo, é denominado de catálise. Uma catálise, ou processo catalítico, pode ser negativa ou positiva, conforme retarde ou acelere o processo. Ainda pode ser classificada como homogênea, quando catalisador e reagentes encontram-se no mesmo estado físico, ou heterogênea, quando encontram-se em estados físicos diferentes.

As principais propriedades dos catalisadores estão intimamente relacionadas à sua composição química e à tecnologia empregada em sua preparação, quando sintéticos. Comumente busca-se catalisadores que tornem uma reação química mais eficiente, ou seja, que aumentem sua velocidade, que é a taxa de tempo na qual ocorre a decomposição dos reagentes e a formação dos produtos. Entretanto, esta propriedade não é a única a ser observada quando na determinação de um processo de catálise eficiente. Também são de extrema relevância o tempo de vida útil do catalisador e a formação de um mínimo possível de produtos secundários.

Já o termo ciclo catalítico é empregado para elucidar o mecanismo completo de uma reação química que envolve um ou mais catalisadores. Partindo-se do princípio de o(s) catalisador(es) ser(em) regenerado(s) no processo, ciclos catalíticos mostram uma sequência de reações na forma de um ciclo, os quais começam pela ligação de um ou mais reagentes ao catalisador, e terminam pela regeneração do catalisador. Ciclos catalíticos são de fundamental importância para descrever-se a função de catalisadores na bioquímica, na química dos organometálicos, na síntese de materiais para a indústria e em processos naturais.

Um importante ciclo catalítico elucidado é o envolvido na destruição da camada de ozônio. A uma altitude de 20 a 30 Km, onde há uma concentração de ozônio (O3) relativamente alta, alguns compostos, como os CFCs (moléculas que apresentam cloro, flúor e carbono em sua composição), originam átomos de cloro livres pela incidência da luz ultravioleta solar (LUV). “Os CFCs começaram a ser usados na década de 1930. Como são atóxicos, comparativamente baratos, fáceis de liquefazer, relativamente inertes, voláteis e não combustíveis, tornaram-se largamente usados como propelentes em sprays em aerossol.

O átomo de cloro livre, devido à sua instabilidade, atacará quimicamente uma molécula de O3, resultando em uma molécula de oxigênio (O2) e outra partícula altamente instável, que acabará por atacar uma outra molécula de O2.

Nesse processo, pode-se perceber que o átomo livre de cloro, liberado pelos compostos CFCs, não é efetivamente consumido no processo, podendo atacar outras moléculas de O3, comportando-se como o catalisador no processo de destruição da camada de ozônio.

Referências:
PERUZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo Leite do; Química na Abordagem do Cotidiano, vol. II, Ed. Moderna, São Paulo/SP, 2003.